Массоотдача с мешалками

При п=1 модифицированные формулы аддитивности (4.10) и (4.12) совпадают с выражениями (4.6). Неравенства (4.9) и (4.11) выполняются, когда (и-1)/и 1, либо при условиях 1си-Сх 1/с1 1 или 1 2 —Сг /с2 1. Первое неравенство имеет место при и 1, т. е. в случае, когда коэффициент очень мало зависит от концентрации. Вторые неравенства, в свою очередь, выполняются в случае, когда массообмен протекает вблизи равновесия при малой движущей силе либо когда один из частных коэффициентов массоотдачи много больще другого. Формулы аддитивности фазовых сопротивлений в форме (4.6), (4.7) или (4.10), (4.12) применяются обычно, когда частные коэффициенты массопередачи не зависят от концентрации. Это имеет место при наличии тонких диффузионных пограничных слоев на границе раздела фаз. В работах [222] и [225] приведены результаты экспериментов в пропеллерной мешалке с плоской границей фаз. [c.172]

Коэффициент массопередачи. Ввиду большого значения коэффициента распределения (в пользу тетрахлорида углерода, являющегося дисперсной фазой) коэффициент массопередачи в данном случае может быть принят равным коэффициенту массоотдачи в сплошной фазе (в воде). Коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в аппаратах с мешалкой можно рассчитать по следующему эмпирическому уравнению [181 [c.57]

Ячейки с двумя совместно вращающимися мешалками применяли Гордон и Шервуд [39]. Выводы они сделали, исходя из предположения, чтс коэффициенты массоотдачи зависят от коэффициента диффузии. Для исследованных систем установлено, что сопротивление фаз аддитивно. [c.83]

Влияние второй фазы является непосредственным при переносе турбулентности из одной фазы в другую (стр. 109). Такое явление наблюдал Льюис [66] в опытах по экстракции в сосуде с мешалкой он выразил коэффициент массоотдачи уравнением [c.123]

Кроме того, с помощью соотношения (У-12) и небольшого числа экспериментальных данных можно рассчитать коэффициент массоотдачи при адсорбции органических веществ из биологически очищенных сточных вод, т. е. для случая, представляющего особый интерес при очистке сточных вод с целью их повторного использования. Согласно данным, приведенным в монографии [16], при биохимическом разрушении различных классов веществ образуются часто одинаковые промежуточные продукты, в результате чего биологическая очистка способствует своеобразному выравниванию качественного состава стока. В таком случае можно ожидать, что процесс адсорбции растворенных веществ из биологически очищенных стоков будет протекать примерно так же, как и при поглощении индивидуальных веществ. Естественно, что величина коэффициента диффузии растворенных веществ в биологически очищенной сточной воде представляет собой некоторую эффективную величину для смеси веществ неизвестного, но практически постоянного состава, поэтому ее непосредственное вычисление не представляется возможным. Методика определения />м для такого случая разработана в [17]. Определив [18] на основании одного измерения внешнедиффузионной кинетики адсорбции (при достаточно низких числах оборотов мешалки) значение Рп при сорбции органических веществ из биологически очищение [c.116]

ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАССООТДАЧИ В АППАРАТАХ С МЕШАЛКАМИ [c.308]

Однако такое определение Re не может быть использовано непосредственно для расчета массоотдачи в дисперсных системах из-за сложности определения скорости w. Это должна быть скорость элемента дисперсной фазы относительно сплошной фазы (относительная скорость). Однако определить такую величину не представляется возможным. Следовательно, вместо скорости w нужно использовать соответствующий заменяющий параметр. Наиболее часто для этой цели применяется окружная скорость конца лопаток мешалки и = = und. Кроме того, если в качестве линейного размера принимается [c.309]

Указанные причины приводят к тому, что до сегодняшнего дня экспериментальные исследования массоотдач и в аппаратах с мешалками не дали удовлетворительных обобщений, несмотря на значительное количество выполненных работ. Лучше разработаны фор-мулы для случая массоотдачи в системах твердое тело—жидкость (растворение), так как диффузионное сопротивление массопередаче для этой системы сосредоточено на стороне жидкой фазы, а форма частиц дисперсной фазы в данный момент не претерпевает изменений (лишь спустя некоторое время частицы твердого тела уменьшаются в размерах вследствие растворения). [c.311]

Ранние экспериментальные исследования массообмена в аппаратах с мешалками приводили к получению так называемых объемных коэффициентов массоотдачи и массопередачи (отнесенных к единице объема сплошной фазы или обеих фаз). Только в последние годы измерения межфазной поверхности и диаметра частиц (пузырьков, капель) создали возможность вычисления поверхностных коэффициентов массоотдачи и массопередачи (отнесенных к единице межфазной поверхности системы). Такие коэффициенты в меньшей степени зависят от интенсивности перемешивания (повышение интенсивности перемешивания способствует в основном увеличению межфазной поверхности системы). [c.311]

В диапазоне ниже критической точки коэффициент массоотдачи кс возрастает с повышением значения критерия Рейнольдса и зависит от диаметра частиц массовой доли зерен и расположения мешалки. [c.317]

В критической точке, когда все частицы принимают участие в процессе, коэффициент массоотдачи кс не зависит (в приближении) от концентрации суспензии и расположения мешалки. Автор утверждает, что это — оптимальные условия работы аппарата. [c.317]

Ниже критической точки коэффициент массоотдачи кс не зависит от концентрации суспензии и расположения мешалки, но незначительно зависит от числа оборотов мешалки и диаметра частиц [c.317]

Каган и сотрудники [31] провели исследования массоотдачи в проточном аппарате (диаметр = 0,038 м) с двухлопастными мешалками (диаметры 0,1/) и 0,5/)). Они определяли коэффициенты массоотдачи в сплошной фазе по методу Кольборна и Вильке. Исследования были выполнены для четырех систем вода—изоамиловый спирт, вода— [c.327]

В диффузионной области, когда общая скорость процесса описывается уравнением массоотдачи (23.12) при = с кристаллизация существенно ускоряется при возрастании значений параметров, уменьшающих толщину диффузионного пограничного слоя скорости потока, частоты вращения мешалки, коэффициента молеку- [c.297]

На рис. 1.20 представлены результаты экспериментов в виде зависимостей коэффициента массоотдачи от частоты вращения мешалки при различных концентрациях реагента. Из рис. 1.20 видно, что К значительно зависит от (о лишь при малых концентрациях реагента (НС1). При больших концентрациях Сц эта зависимость ослабевает (см. кривую 5 рис. 1.20). Описанные закономерности находят следующее объяснение. При малых концентрациях r вклад пузырькового режима в турбулизацию пограничного диффузионного слоя невелик. Основное влияние на диффузионный слой оказывает скорость обтекания образца раствором. При высоких концентрациях реагента гидродинамическая обстановка вблизи поверхности растворения определяется выделяющимися пузырьками газа, а влияние скорости обтекания существенно уменьшается. [c.39]

Рассмотренная совокупность уравнений кинетики позволяет в конечном итоге определить коэффициент массоотдачи при растворении твердых частиц в аппаратах с мешалками. [c.105]

Интенсивность массоотдачи определяется относительной скоростью обтекания растворителем поверхности растворяющихся частиц (скорость скольжения). Поскольку значение такой скорости аналитическими методами определить затруднительно, то. опытные данные по интенсивности внешнего массообмена обычно представляются в виде корреляционных соотношений, примерами которых могут служить нижеследующие 1) для пропеллерной мешалки [c.106]

Скорости массообмена. До сих пор отсутствуют исследования, в которых бы определяли коэффициенты массоотдачи при перемешивании двухфазных систем й аппаратах с мешалками. Для их нахождения приходится прибегать к косвенным данным. [c.468]

М е h t а К. С., S h а г m а М. М., hem. Eng. Sei., 26, 461 (1971). Исследование (химическими методами) поверхности контакта фаз и массоотдачи в жидкой фазе в барботажных сосудах с мешалками. [c.285]

Процесс массообмена в системе газ—жидкость — процесс абсорбции — редко осуществляется в нормализованных реакторах с мешалками, причем только в случае труднорастворимых газов, и поэтому обычно можно пренебречь сопротивлением массоотдаче в газовой фазе. Критериальное уравнение для расчета объемного коэффициента массоотдачи в жидкой фазе Kv можно рассчитать по уравнению [c.36]

Наклон лпнии Р1 дает наглядное представление об относительных величинах частных коэффициентов массоотдачи в фазах. Зависимости, показанные на рис. 1Х-16 и 1Х-17, конечно, соответствуют текущшг условиям в экстракторах периодического действия с мешалками и будут различаться с течением времени. [c.176]

Вестертерп и др. [215 определяли поверхность контакта, проводя хемосорбционные процессы (абсорбция Оа раствором NajSOg в присутствии катализатора, абсорбция Oj раствором NaOH) в условиях, когда коэффициент массоотдачи не зависит от гидродинамических условий (см. стр. 133) и может быть рассчитан на основе константы скорости реакции. Опыты проводились в сосудах диаметром от 140 до 900 мм с турбинными, пропеллерными и лопастными мешалками. [c.605]

С. Я- Гзовский и А. Н. Плановский предложили определять критерий Рейнольдса как Ре = где = дп — эффективная (эталонная) частота вращения мешалки д — опытный коэффициент зависит от конструкции мешалки, рассчитываемый из условия равенства крутящих моментов для рассматриваемой и эталонной мешалок. В качестве эталонной принята радиально-лопастная мешалка с двумя лопастями (д = 1). Значения д меняются для разных мешалок в диапазоне д = 0,59. .. 1,34. Приняв такое определение критерия Ре, удалось одним ур авиением описать коэффициенты массоотдачи при растворении твердой фазы для всех исследуемых мешалок. [c.267]

Эффективность перемешивания определяется количеством энергии, затрачиваемой на неремешпванпе для достижения требуемого технологического эффекта. Таким образом, из двух аппаратов с мешалками более эффективно работает тот, в котором достигается определенный технологический эффект при более низкой затрате энергии. Эффективность перемешивания является также основой для оценки работы одного и того же аппарата (для выбора оптимального режима работы аппарата и оптимальных его размеров). Однако для того чтобы рассчитать эффективность перемешивания, необходимо знать уравнения, онределяюш,ие мош,ность, расходуемую на перемешивание, теплоотдачу, массоотдачу п т. д., не только для типовых систем, но и при переменных геометрических параметрах системы. Эта проблема в последние годы приобретает все большее значение. [c.14]

Кнойле [104 ] на основе результатов исследования растворения частиц твердого тела в жидкости рекомендует проектировать для этой цели аппараты с мешалками на минимальное число оборотов, требуемое только для создания суспензии, поскольку дальнейшее увеличение числа оборотов оказывает уже незначительное влияние на массообмен в такой системе. Это утверждение можно будет понять, если сравнить формулы, определяющие мощность, расходуемую на перемешивание, и массоотдачу. При турбулентном режиме мощность, расходуемая на перемешивание, возрастает пропорционально кубу числа оборотов, тогда как интенсивность массообмена — только в степени 0,5—1, т. е. намного медленнее. Поэтому значительное увеличение числа оборотов мешалки сверх минимальной скорости вращения, требуемой для создания взвеси, не оправдывает себя. [c.141]

Часто такой же массообмен осуш ествляется в других аппаратах, главным образом в колонных, в процессах абсорбции, ректификации и экстракции. В настоящее время для колонных аппаратов выполнено очень большое количество экспериментальных исследований, целью которых было определение коэффициентов массоотдачи и массопередачи, а также получение корреляционных уравнений для вычисления этих коэффициентов. К сожалению, полученные уравнения нельзя использовать для аппаратов с мешалками, так как они действуют иначе, чем полочные аппараты. На полке колонны перемешивание жидкости происходит благодаря кинетической энергии движущегося потока, например газа, в то время как в аппарате с мешалкой перемешивание обусловлено подводом механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование одной из фаз в аппарате с мешалкой также протекает иначе. В колонне это обычно происходит на соответствующим образом перфорированной перегородке (полке), тогда как в аппарате с мешалкой — в основном благодаря работе мешалки. Дополнительную трудность представляет определение скорости фаз в аппарате с мешалкой. Поле скорости жпдкости здесь очень сложное, и единственной величиной для сравнения в этом случае может служить окружная скорость конца лопаток (лопастей) мешалки. Дополнительную трудность в обобщении экспериментального материала для аппарата с мешалкой вызывает таклче большое количество конструктивных вариантов этих аппаратов. [c.308]

Приведенный выше вид критерия Рейнольдса впервые был применен в корреляции массоотдачи Оямой [52], Коларжем [39] п Кольдербанком [8]. Использование такого определения критерия Рейнольдса в некоторой степени создает независимость от типа мешалки, поскольку влияние геометрии мешалки уже учтено в мощности ТУ, расходуемой на перемешивание. К сожалению, дополнительная трудность заключается в том, что разные мешалки не рассеивают энергию, расходуемую на перемешивание, равномерно во всем аппарате (даже наоборот — такое рассеяние очень неравномерно), а это может привести к дальнейшим расчетным ошибкам. [c.310]

Благодаря применению такого оиределеиия критерия Рейнольдса, результаты исследований массоотдачи в аппаратах с различными турбинными мешалками были обобщены одним уравнением. Отдельными уравнениями были описаны только случаи сосуда с отражательными перегородками и без перегородок. [c.316]

Бласинский и Босс [5, 6] провели обширные исследования массоотдачи, осложненной химической реакцией, в системах жидкость — твердое тело. Исследования велись в десяти геометрически подобных аппаратах с открытыми турбинными мешалками. Диаметр сосудов О был равен 93—295 мм. Отражательные перегородки в сосудах не устанавливались. Каждая мешалка имела шесть прямых лопаток. Аппараты были стеклянными, цилиндрической формы, с плоским днищем. В качестве твердого реагента А использовались таблетки бензойной кислоты, а в качестве жидкого реагента В — водные растворы гидрата окиси натрия и гидрата окиси калия. [c.319]

Дисперсная фаза. Как уже отмечалось, аппараты с мешалками, предназначенные для перемешивания жидкости с газом, применяются в случае абсорбирования труднорастворимых газов, поэтому обычно можно пренебречь сопротивлением массоотдаче в газовой фазе. В промышленной практике значения критерия Шервуда изменяются в приблизительных пределах 10—25. При осложнении процесса химической реакцией величина критерия ГПервуда может быть выше этих значений даже в 25 раз [76]. Использовав типовые значения Ох = 0,2 см /с, йг = 0,5 см и 8с = 10, получаем [c.332]

В табл. У1-6 приведены результаты исследований различных авторов, выраженные в виде уравнений ( 1-62) и ( 1-63). Авторы обычно не указывают значений постоянных и зависящих от физических свойств исследованных систем и геометрии аппаратов с мешалками, поэтому составленные по данным табл. 1-6 уравнения не могут быть использованы для непосредственных расчетов, а служат лишь в качестве наглядных (для сравнения) функций, определяющих влияние отдельных параметров на массоотдачу. Только недавно удалось представить экспериментальные результаты относительно коэффициента массоотдачи кс- Примером может служить работа Иошиды и Миуры [82], которые измеряли межфазную поверхность, пользуясь скоростью абсорбции, и рассчитывали ее по уравнению [c.333]

Массоотдачу, так же как и конвекцию, подразделяют на естественную и вынужденную, или принудительную. При естественной массоотдаче движение жидкости происходит вследствие разности плотностей в разных точках жидкости, а при вынужденной - вследствие затраты энергии на движение потока извне-с помощью насоса, мешалки и т.п. Очевидно, что естественная массоотдача-процесс медленный и в технике встречается редко, но часто является сопутствующим процессом вынужденной массоотдачи. [c.17]

Для расчета диаметра пузырей, площади удельной межфазной поверхности, газосодержания и коэффициента массоотдачи необходимо знать мощность, потребляемую при перемешивании системы газ—жидкость. Она может быть найдена по уравне1шям, приведенным в 6.1.2, если принять при этом, что перемешиваемая система в зоне мешалки имеет плотность [c.323]

Выполненные в аппарате с дисковым ротором (рис. 6.1.7.1, б) эксперименты по растворению твердой фазы подтвердили значительное влияние неоднородности поля диссипации на массоперенос. При диссипациях мощности более 10 Вт/кг указанная неоднородность пртодит к более быстрому росту коэффициента массоотдачи (рис. 6.1.7.2), чем этого можно бьшо ожидать, исходя из представлений об однородной турбулентности. Эта особенность подтверждена в серии опытов в системе жидкость—твердое, которые показали высокую эффективность использования роторных аппаратов для обработки гетерогенных сред. Кроме того, было выявлено малое, по сравнению с аппаратами с традиционными мешалками, разрушение кристаллов твердой фазы. [c.334]

В агшаратах с мешалкой капли и газовые пузыри в жидкости, содержащей поверхностно-активные вещества, образуются в зоне вращения мешалки и попадают в основной объем с таким размером, при котором их форма остается сферической и не зависит от гидродинамической обстановки в основном рабочем объеме агшарата. Таким образом, коэффициент массоотдачи от таких капель и пузырей мало чем отличается от такового для твердьк частиц. [c.598]

Для реализации массообмена между газом и жидкостью наиболее распространены как наиболее простые аппараты — барботажные, так и наиболее интенсивные — аппараты с отражательными перегородками и турбинной мешалкой. Интенсивность массообмена в них зависит от поверхности контакта фаз и коэффициента массоотдачи, величина которого в барботажных аппаратах в основном определяется скоростью всплытия пузыря, в аппаратах с мешалкой — диссипахдаей мопщости. [c.598]

В [16] приведены экспериментальные данные, подтверждающие увеличение коэффициента массоотдачи от колеблющейся капли. Это же подтверждается и экспериментальными данными [6] (где оценка делалась по затратам мощности), показавшими, что эффективность массообмена в ПРА может в четьфе и более раз превышать эффективность в аппарате с мешалкой. [c.599]

Коэффициент массоотдачи 0 в аппаратах с мешалками определяется по форг ле [c.348]

Эти ошибки, очевидно, исключены в наших опытах [2] по растворению медной трубки в растворах хлорного железа, где химическим анализом определялась концентрация меди в выходящем растворе, а также в работе Гзовского и Плановского [17], в которых растворение щавелевой кислоты регистрировалось с помощью измерения электропроводности раствора. Результаты всех перечисленных работ, а также обработанные нами данные Кинга с сотрудниками [19] сопоставлены на рис. 20. Из экспериментальных данных мы вычислили значения критерия Стэнтона 81, т. е. отношения коэффициента массоотдачи р к характеристической линейной скорости V. Большинство работ выполнено в условиях внутренней задачи (растворение внутренней поверхности трубки в протекающем через нее потоке) здесь под V подразумевается средняя по сечению скорость потока. Растворение гипса в воде изучалось нами [21 при перемешивании мешалкой, а растворение железа в РеС1з и НСЮ4 и цинка в уксусной кислоте — Кингом [c.238]

Этими формулами следует воспользоваться для определения коэффициента массоотдачи с помощью критериальных уравнений. Следует, однако, указать, что эти критериальные уравнения справедливы для гидродинамически установившегося режима обтекания частицы. В условиях аппарата с мешалкой такой режим, разумеется, не реализуется. Поэтому вычисленную величину коэффициента массоотдачи необходимо умножить на поправочный коэффиициент т, зависящий от числа Ие (рис. 11.38). Входящая в уравнения (11.106) и (П.107) мощность определяется по известному соотношению [c.104]

Достоинство этого аппарата заключается в возможности проводить экстрагирование из частиц малых размеров или значительно деформированных частиц при больших значениях коэффициента массоотдачи, т. е. значительно интенсифицировать процесс, легко поддерживать необходимый температурный режим в аппарате. Когда температура кипения выше, чем допустимая по техпологическпм соображениям, процесс необходимо проводить под вакуумом. В этом случае требуется специальное устройство для загрузки и выгрузкп из аппарата частиц твердого материала (турникет пли мешалка и насос для нагнетания и удаления смеси твердых частиц и экстрагента). [c.208]

Из исследований, проведенных в аппаратах с отражательными перегородками, следует отметить работу Баркера В этой работе изучалось растворение в периодических условиях кристаллических твердых веществ в различных жидкостях при перемешивании плосколопастными турбинными мешалками. Опыты проводились в цилиндрических сосудах, имевших размеры 7=150—750 мм, Т=Н к Т = 0,25—0,67 фг, изменялось от 0,005 до 0,232. Полученные значения коэффициентов массоотдачи можно выразить эмпирическим уравнением [c.468]

Дисперсная фаза. Опытные данные о массоотдаче в двухфазных жидких системах отсутствуют. Можно, однако (см. главу V), рассматривать капли как циркулирующие сферы с эффективным коэффициентом диффузии Оп, из.меняющимся от Во до 2,5 Во в зависимости от степени внутренней циркуляции. Измеряя скорость растворения о-толуидина в воде в аппарате с мешалкой, Нагата пришел к выводу, что с увеличением числа оборотов мешалки общая скорость процесса увеличивается главным образом в результате увеличения межфазовой поверхности, в то время как Во даже уменьшается оба эти явления, как установлено, обусловлены уменьшением размера капель. [c.470]